Poznat je veliki broj reakcija koje dovode do stvaranja soli. Predstavljamo najvažnije od njih.
1. Interakcija kiselina sa bazama (reakcija neutralizacije):
NaOH + HNO 3 = NANO 3 + N 2 O
Al(OH) 3 + 3HC1 =AlCl 3 + 3H 2 O
2. Interakcija metala sa kiselinama:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + N 2
Zn+ N 2 SO 4 div. = ZnSO 4 + N 2
3. Interakcija kiselina sa bazičnim i amfoternim oksidima:
WITHuO+ N 2 SO 4 = CuSO 4 + N 2 O
ZnO + 2 HCl = ZnWITHl 2 + N 2 O
4. Interakcija kiselina sa solima:
FeCl 2 + H 2 S = FeS + 2 HCl
AgNO 3 + HCl = AgCl +HNO 3
Ba(NO 3 ) 2 +H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HNO 3
5. Interakcija rastvora dve različite soli:
BaCl 2 +Na 2 SO 4 = VaSO 4 +2NaSl
Pb(BR 3 ) 2 + 2NaCl =RbWITH1 2 + 2NaNO 3
6. Interakcija baza sa kiselim oksidima (alkalije sa amfoternim oksidima):
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + N 2 O,
2 Ni on (TV) + ZnO N / A 2 ZnO 2 + N 2 O
7. Interakcija bazičnih oksida sa kiselim:
SaO + SiO 2
SaSiO 3
N / A 2 O+SO 3 = Na 2 SO 4
8. Interakcija metala sa nemetalima:
2K + S1 2 = 2KS1
Fe +S
FeS
9. Interakcija metala sa solima.
Cu + Hg(NO 3 ) 2 = Hg + Cu(NO 3 ) 2
Pb(BR 3 ) 2 +Zn=Rb + Zn(BR 3 ) 2
10. Interakcija alkalnih rastvora sa rastvorima soli
CuCl 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓+ 2NaCl
NaHCO 3 + NaOH = Na 2 CO 3 +H 2 O
Upotreba soli.
Brojne soli su jedinjenja neophodna u značajnim količinama za obezbeđivanje vitalnih funkcija životinjskih i biljnih organizama (soli natrijuma, kalija, kalcijuma, kao i soli koje sadrže elemente azota i fosfora). U nastavku, koristeći primjere pojedinačnih soli, prikazana su područja primjene predstavnika ove klase anorganskih spojeva, uključujući i naftnu industriju.
NaS1- natrijum hlorid (kuhinjska so, kuhinjska so). O širini upotrebe ove soli svjedoči i činjenica da je svjetska proizvodnja ove tvari više od 200 miliona tona.
Ova so se široko koristi u prehrambenoj industriji i služi kao sirovina za proizvodnju hlora, hlorovodonične kiseline, natrijum hidroksida i sode pepela. (N / A 2 CO 3 ). Natrijum hlorid nalazi razne upotrebe u naftnoj industriji, na primjer, kao dodatak tekućinama za bušenje za povećanje gustoće, sprječavanje stvaranja šupljina pri bušenju bunara, kao regulator vremena vezivanja cementnih smjesa za injektiranje, za smanjenje smrzavanja tačka (antifriz) bušaćih i cementnih tečnosti.
KS1- kalijum hlorid. Uključuje se u tekućine za bušenje koje pomažu u održavanju stabilnosti zidova bunara u glinovitim stijenama. Kalijum hlorid se u značajnim količinama koristi u poljoprivredi kao makrođubrivo.
N / A 2 CO 3 - natrijum karbonat (soda). Uključeno u mješavine za proizvodnju stakla i deterdžente. Reagens za povećanje alkalnosti okoline, poboljšanje kvaliteta gline za glinene tečnosti za bušenje. Koristi se za uklanjanje tvrdoće vode prilikom pripreme za upotrebu (na primjer, u kotlovima), a široko se koristi za pročišćavanje prirodnog plina od sumporovodika i za proizvodnju reagensa za bušenje i cementiranje tekućina.
Al 2 (SO 4 ) 3 - aluminijum sulfat. Komponenta bušaćih tečnosti, koagulant za prečišćavanje vode od finih suspendovanih čestica, komponenta viskoelastičnih mešavina za izolovanje apsorpcionih zona u naftnim i gasnim bušotinama.
NA 2 IN 4 O 7 - natrijum tetraborat (boraks). Efikasan je reagens - usporivač cementnih maltera, inhibitor termičke oksidativne destrukcije zaštitnih reagenasa na bazi celuloznih etera.
BASO 4 - barijum sulfat (barit, teška šparta). Koristi se kao sredstvo za utezanje ( 4,5 g/cm 3) za bušenje i cementne suspenzije.
Fe 2 SO 4 - gvožđe (I) sulfat (gvožđe sulfat). Koristi se za pripremu ferohrom lignosulfonata - reagensa-stabilizatora za bušaće tečnosti, komponentu visokoefikasne emulzije bušaćih tečnosti na bazi ugljovodonika.
FeS1 3 - feri hlorid (III). U kombinaciji sa alkalijama koristi se za prečišćavanje vode od sumporovodika pri bušenju bušotina sa vodom, za injektiranje u formacije koje sadrže sumporovodik u cilju smanjenja njihove propusnosti, kao dodatak cementima radi povećanja njihove otpornosti na dejstvo vodonik sulfid, za pročišćavanje vode od suspendiranih čestica.
CaCO 3 - kalcijum karbonat u obliku krede, krečnjaka. Sirovina je za proizvodnju živog vapna CaO i gašenog vapna Ca(OH) 2. Koristi se u metalurgiji kao fluks. Koristi se pri bušenju naftnih i gasnih bušotina kao sredstvo za utezanje i punilo za bušaće tečnosti. Kalcijum karbonat u obliku mermera sa određenom veličinom čestica koristi se kao propant tokom hidrauličkog lomljenja proizvodnih formacija kako bi se poboljšao oporavak nafte.
CaSO 4 - kalcijum sulfat. U obliku alabastera (2SaSO 4 · N 2 O) ima široku primenu u građevinarstvu i deo je brzoočvršćujućih cementnih mešavina za izolaciju apsorpcionih zona. Kada se dodaje tečnostima za bušenje u obliku anhidrita (CaSO 4) ili gipsa (CaSO 4 · 2H 2 O), daje stabilnost izbušenim glinovitim stenama.
CaCl 2 - kalcijum hlorid. Koristi se za pripremu rastvora za bušenje i cementiranje za bušenje nestabilnih stena, značajno smanjuje tačku smrzavanja rastvora (antifriz). Koristi se za stvaranje rastvora visoke gustine koji ne sadrže čvrstu fazu, efikasnih za otvaranje produktivnih formacija.
NA 2 SiO 3 - natrijum silikat (rastvorljivo staklo). Koristi se za konsolidaciju nestabilnog tla i za pripremu brzovezujućih smjesa za izolaciju zona upijanja. Koristi se kao inhibitor korozije metala, komponenta nekih cementnih i puferskih otopina za bušenje.
AgNO 3 - srebrni nitrat. Koristi se za hemijsku analizu, uključujući formacijske vode i filtrate bušaćeg fluida za sadržaj jona hlora.
N / A 2 SO 3 - natrijum sulfit. Koristi se za hemijsko uklanjanje kiseonika (odzračivanje) iz vode za borbu protiv korozije tokom ubrizgavanja otpadne vode. Da inhibira termalno-oksidativno uništavanje zaštitnih reagensa.
N / A 2 Cr 2 O 7 - natrijum bihromat. Koristi se u naftnoj industriji kao visokotemperaturni reduktor viskoziteta za bušaće tečnosti, inhibitor korozije aluminijuma i za pripremu brojnih reagensa.
Grounds
Baze su jedinjenja koja sadrže samo hidroksidne jone OH - kao anion. Broj hidroksidnih jona koji se mogu zamijeniti kiselim ostatkom određuje kiselost baze. U tom smislu, baze su jedno-, dvo- i polikiseline, ali prave baze najčešće uključuju jedno- i dvokiselinske. Među njima treba razlikovati baze koje su topive i nerastvorljive u vodi. Imajte na umu da se baze koje su rastvorljive u vodi i gotovo potpuno disociraju nazivaju alkalije (jaki elektroliti). To uključuje hidrokside alkalijskih i zemnoalkalnih elemenata i ni u kom slučaju otopinu amonijaka u vodi.
Naziv baze počinje riječju hidroksid, nakon čega je u genitivu dat ruski naziv kationa, a u zagradi je naznačeno njegovo punjenje. Dozvoljeno je navesti broj hidroksidnih jona pomoću prefiksa di-, tri-, tetra. Na primjer: Mn(OH) 3 - mangan (III) hidroksid ili mangan trihidroksid.
Imajte na umu da postoji genetski odnos između baza i bazičnih oksida: bazični oksidi odgovaraju bazama. Stoga bazni katjoni najčešće imaju naboj od jedan ili dva, što odgovara najnižim oksidacijskim stanjima metala.
Zapamtite osnovne načine za dobivanje baza
1. Interakcija aktivnih metala sa vodom:
2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2
La + 6H 2 O = 2La(OH) 3 + 3H 2
Interakcija osnovnih oksida sa vodom:
CaO + H 2 O = Ca (OH) 2
MgO + H 2 O = Mg(OH) 2.
3. Interakcija soli sa alkalijama:
MnSO 4 + 2KOH = Mn(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4
NH 4 S1 + NaOH = NaCl + NH 3 ∙ H 2 O
Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 = 2NaOH + CaCO 3
MgOHCl + NaOH = Mg(OH) 2 + NaCl.
Elektroliza vodenih otopina soli s dijafragmom:
2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2
Imajte na umu da u koraku 3, početni reagensi moraju biti odabrani na takav način da među produktima reakcije postoji ili slabo topljivo jedinjenje ili slab elektrolit.
Imajte na umu da kada se razmatraju hemijska svojstva baza, uslovi reakcije zavise od rastvorljivosti baze.
1. Interakcija sa kiselinama:
NaOH + H 2 SO 4 = NaHSO 4 + H 2 O
2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O
2Mg(OH) 2 + H 2 SO 4 = (MgOH) 2 SO 4 + 2H 2 O
Mg(OH) 2 + H 2 SO 4 = MgSO 4 + 2H 2 O
Mg(OH) 2 + 2H 2 SO 4 = Mg(HSO 4) 2 + 2H 2 O
2. Interakcija sa kiselim oksidima:
NaOH + CO 2 = NaHCO 3
2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O
Fe(OH) 2 + P 2 O 5 = Fe(PO 3) 2 + H 2 O
3Fe(OH) 2 + P 2 O 5 = Fe 3 (PO 4) 2 + 2H 2 O
3. Interakcija sa amfoternim oksidima:
A1 2 O 3 + 2NaOH p + 3H 2 O = 2Na
Al 2 O 3 + 2NaOH T = 2NaAlO 2 + H 2 O
Cr 2 O 3 + Mg(OH) 2 = Mg(CrO 2) 2 + H 2 O
4. Interakcija sa amfeterskim hidroksidima:
Ca(OH) 2 + 2Al(OH) 3 = Ca(AlO 2) 2 + 4H 2 O
3NaOH + Cr(OH) 3 = Na 3
Interakcija sa solima.
Reakcijama opisanim u tački 3 metoda proizvodnje treba dodati sljedeće:
2ZnSO 4 + 2KOH = (ZnOH) 2 S0 4 + K 2 SO 4
NaHCO 3 + NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O
BeSO 4 + 4NaOH = Na 2 + Na 2 SO 4
Cu(OH) 2 + 4NH 3 ∙H 2 O = (OH) 2 + 4H 2 O
6. Oksidacija u amfoterne hidrokside ili soli:
4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3
2Cr(OH) 2 + 2H 2 O + Na 2 O 2 + 4NaOH = 2Na 3.
7. Toplotna razgradnja:
Ca(OH) 2 = CaO + H 2 O.
Imajte na umu da hidroksidi alkalnih metala, osim litijuma, ne učestvuju u takvim reakcijama.
!!!Ima li alkalnih padavina?!!! Da, postoje, ali nisu toliko rasprostranjene kao kisele padavine, malo su poznate, a njihov utjecaj na objekte okoliša je praktički neproučen. Ipak, njihovo razmatranje zaslužuje pažnju.
Poreklo alkalne precipitacije može se objasniti na sledeći način.
CaCO 3 →CaO + CO 2
U atmosferi se kalcijum oksid kombinuje sa vodenom parom tokom kondenzacije, sa kišom ili susnežicom, formirajući kalcijum hidroksid:
CaO + H 2 O →Ca(OH) 2,
koji stvara alkalnu reakciju atmosferskih padavina. U budućnosti je moguće reagirati kalcijev hidroksid sa ugljičnim dioksidom i vodom da bi se formirao kalcijum karbonat i kalcijum bikarbonat:
Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O;
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O → Ca(HC0 3) 2.
Hemijska analiza kišnice je pokazala da sadrži sulfatne i nitratne jone u malim količinama (oko 0,2 mg/l). Kao što je poznato, uzrok kisele prirode padavina su sumporna i dušična kiselina. Istovremeno, postoji visok sadržaj kationa kalcijuma (5-8 mg/l) i bikarbonatnih jona, čiji je sadržaj na području preduzeća građevinskog kompleksa 1,5-2 puta veći nego u drugim područja grada, i iznosi 18-24 mg/l. Ovo pokazuje da sistem kalcijum karbonata i procesi koji se u njemu odvijaju igraju glavnu ulogu u formiranju lokalnih alkalnih sedimenata, kao što je već pomenuto.
Alkalne padavine utječu na biljke, primjećuju se promjene u fenotipskoj strukturi biljaka. Postoje tragovi "opekotina" na listovima, bijeli premaz na listovima i depresivno stanje zeljastih biljaka.
Soli su elektroliti koji se disociraju u vodenim otopinama i formiraju metalni kation i anjon kiselog ostatka.
Klasifikacija soli data je u tabeli. 9.
Kada pišete formule za bilo koje soli, morate se voditi jednim pravilom: ukupni naboji kationa i aniona moraju biti jednaki u apsolutnoj vrijednosti. Na osnovu toga treba postaviti indekse. Na primjer, prilikom pisanja formule za aluminij nitrat, uzimamo u obzir da je naboj aluminijevog kationa +3, a pitrat jona 1: AlNO 3 (+3), te pomoću indeksa izjednačavamo naboje (najmanje zajednički umnožak za 3 i 1 je 3. Podijelite 3 apsolutnom vrijednošću naboja katjona aluminija - dobije se indeks. Podijelite 3 apsolutnom vrijednošću naboja anjona NO 3 - dobije se indeks 3). Formula: Al(NO 3) 3
Srednje ili normalne soli sadrže samo metalne katione i anione kiselinskog ostatka. Njihova imena su izvedena iz latinskog naziva elementa koji formira kiseli ostatak dodavanjem odgovarajućeg završetka u zavisnosti od oksidacionog stanja tog atoma. Na primjer, sol sumporne kiseline Na 2 SO 4 naziva se (oksidacijsko stanje sumpora +6), sol Na 2 S - (oksidacijsko stanje sumpora -2) itd. U tabeli. U tabeli 10 prikazani su nazivi soli koje formiraju najčešće korištene kiseline.
Nazivi srednjih soli su u osnovi svih ostalih grupa soli.
■ 106 Napišite formule sljedećih prosječnih soli: a) kalcijum sulfat; b) magnezijum nitrat; c) aluminijum hlorid; d) cink sulfid; d) ; f) kalijum karbonat; g) kalcijum silikat; h) gvožđe (III) fosfat.
Kisele soli se razlikuju od prosječnih soli po tome što njihov sastav, pored katjona metala, uključuje i vodikov kation, na primjer NaHCO3 ili Ca(H2PO4)2. Kiselinska so se može smatrati proizvodom nepotpune zamjene atoma vodika u kiselini metalom. Posljedično, kisele soli mogu biti formirane samo od dvije ili više bazičnih kiselina.
Molekul kisele soli obično uključuje "kiseli" ion, čiji naboj ovisi o stupnju disocijacije kiseline. Na primjer, disocijacija fosforne kiseline odvija se u tri koraka:
U prvoj fazi disocijacije nastaje jednonabijeni anjon H 2 PO 4 . Shodno tome, u zavisnosti od naboja metalnog kationa, formule soli će izgledati kao NaH 2 PO 4, Ca(H 2 PO 4) 2, Ba(H 2 PO 4) 2, itd. U drugoj fazi disocijacije , dvostruko naelektrisani HPO anion nastaje 2 4 — . Formule soli će izgledati ovako: Na 2 HPO 4, CaHPO 4, itd. Treća faza disocijacije ne proizvodi kisele soli.
Imena kiselih soli izvedena su od imena srednjih sa dodatkom prefiksa hidro- (od riječi "hidrogenij" -):
NaHCO 3 - natrijum bikarbonat KHCO 4 - kalijum hidrogen sulfat CaHPO 4 - kalcijum hidrogen fosfat
Ako kiseli ion sadrži dva atoma vodika, na primjer H 2 PO 4 -, nazivu soli dodaje se prefiks di- (dva): NaH 2 PO 4 - natrijum dihidrogen fosfat, Ca(H 2 PO 4) 2 - kalcijum dihidrogen fosfat, itd. d.
■
107. Napišite formule sljedećih kiselih soli: a) kalcijum hidrogen sulfat; b) magnezijum dihidrogen fosfat; c) aluminijum hidrogen fosfat; d) barijum bikarbonat; e) natrijum hidrosulfit; f) magnezijum hidrosulfit.
108. Da li je moguće dobiti kisele soli hlorovodonične i azotne kiseline? Obrazložite svoj odgovor.
Bazične soli razlikuju se od ostalih po tome što, osim metalnog kationa i anjona kiselinskog ostatka, sadrže hidroksilne anione, na primjer Al(OH)(NO3)2. Ovdje je naboj katjona aluminija +3, a naboj hidroksilnog jona-1 i dva nitratna jona su 2, ukupno 3.
Nazivi glavnih soli izvedeni su iz naziva srednjih soli sa dodatkom riječi bazična, na primjer: Cu 2 (OH) 2 CO 3 - bazni bakar karbonat, Al (OH) 2 NO 3 - bazični aluminijev nitrat .
■ 109. Napišite formule sljedećih bazičnih soli: a) bazičnog željeza (II) hlorida; b) bazični gvožđe (III) sulfat; c) bazični bakar(II) nitrat; d) bazični kalcijum hlorid e) bazični magnezijum hlorid; f) bazični gvožđe (III) sulfat g) bazični aluminijum hlorid.
Formule dvostrukih soli, na primjer KAl(SO4)3, izgrađene su na osnovu ukupnih naboja oba metalnih katjona i ukupnog naboja anjona
Ukupni naboj kationa je +4, ukupan naboj anjona je -4.
Imena dvostrukih soli formiraju se na isti način kao i srednje, samo su naznačeni nazivi oba metala: KAl(SO4)2 - kalij-aluminij sulfat.
■ 110. Napišite formule sljedećih soli:
a) magnezijum fosfat; b) magnezijum hidrogen fosfat; c) olovo sulfat; d) barijum hidrogen sulfat; e) barijum hidrosulfit; f) kalijum silikat; g) aluminijum nitrat; h) bakar (II) hlorid; i) gvožđe (III) karbonat; j) kalcijum nitrat; l) kalijum karbonat.
Hemijska svojstva soli
1. Sve srednje soli su jaki elektroliti i lako se disociraju:
Na 2 SO 4 ⇄ 2Na + + SO 2 4 —
Srednje soli mogu stupiti u interakciju s metalima koji imaju određeni broj napona lijevo od metala koji je dio soli:
Fe + CuSO 4 = Cu + FeSO 4
Fe + Su 2+ + SO 2 4 — = Su + Fe 2+ + SO 2 4 —
Fe + Cu 2+ = Cu + Fe 2+
2. Soli reaguju sa alkalijama i kiselinama prema pravilima opisanim u odeljcima “Baze” i “Kiseline”:
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl
Fe 3+ + 3Cl - + 3Na + + 3OH - = Fe(OH) 3 + 3Na + + 3Cl -
Fe 3+ + 3OH - =Fe(OH) 3
Na 2 SO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 SO 3
2Na + + SO 2 3 - + 2H + + 2Cl - = 2Na + + 2Cl - + SO 2 + H 2 O
2H + + SO 2 3 - = SO 2 + H 2 O
3. Soli mogu međusobno komunicirati, što rezultira stvaranjem novih soli:
AgNO 3 + NaCl = NaNO 3 + AgCl
Ag + + NO 3 - + Na + + Cl - = Na + + NO 3 - + AgCl
Ag + + Cl - = AgCl
Budući da se ove reakcije izmjene odvijaju uglavnom u vodenim otopinama, one se javljaju samo kada se istaloži jedna od nastalih soli.
Sve reakcije razmene se odvijaju u skladu sa uslovima za završetak reakcija, navedenim u § 23, str. 89.
■ 111. Zapišite jednačine za sljedeće reakcije i, koristeći tablicu rastvorljivosti, odredite da li će one nastaviti do završetka:
a) barijum hlorid + ;
b) aluminijum hlorid + ;
c) natrijum fosfat + kalcijum nitrat;
d) magnezijum hlorid + kalijum sulfat;
e) + olovni nitrat;
f) kalijum karbonat + mangan sulfat;
g) + kalijum sulfat.
Napišite jednadžbe u molekularnom i ionskom obliku.
■ 112. S kojom od sljedećih supstanci će reagovati željezo (II) hlorid: a) ; b) kalcijum karbonat; c) natrijum hidroksid; d) silicijum anhidrid; d) ; f) bakar (II) hidroksid; i) ?
113. Opišite svojstva kalcijum karbonata kao prosječne soli. Napišite sve jednačine u molekularnom i ionskom obliku.
114. Kako izvršiti niz transformacija:
Napišite sve jednačine u molekularnom i ionskom obliku.
115. Kolika će se količina soli dobiti reakcijom 8 g sumpora i 18 g cinka?
116. Koliki volumen vodonika će se osloboditi kada 7 g gvožđa reaguje sa 20 g sumporne kiseline?
117. Koliko mola kuhinjske soli će se dobiti reakcijom 120 g natrijum hidroksida i 120 g hlorovodonične kiseline?
118. Koliko će se kalijum nitrata dobiti reakcijom 2 mola kalijum hidroksida i 130 g azotne kiseline?
Hidroliza soli
Specifično svojstvo soli je njihova sposobnost da se hidrolizuju - da se podvrgnu hidrolizi (od grčkog "hydro" - voda, "lysis" - raspadanje), odnosno raspadanju pod uticajem vode. Nemoguće je hidrolizu smatrati razgradnjom u smislu u kojem je obično razumijemo, ali jedno je sigurno – ona uvijek učestvuje u reakciji hidrolize.
- vrlo slab elektrolit, slabo disocira
H 2 O ⇄ H + + OH -
i ne mijenja boju indikatora. Alkalije i kiseline mijenjaju boju indikatora, jer pri disociranju u otopini nastaje višak OH - jona (kod alkalija) i H + jona u slučaju kiselina. U solima kao što su NaCl, K 2 SO 4, koje formiraju jaka kiselina (HCl, H 2 SO 4) i jaka baza (NaOH, KOH), indikatori ne mijenjaju boju, jer u otopini ovih
Hidrolize soli praktično nema.
Prilikom hidrolize soli moguća su četiri slučaja, u zavisnosti od toga da li je so nastala sa jakom ili slabom kiselinom i bazom.
1. Ako uzmemo sol jake baze i slabe kiseline, na primjer K 2 S, dogodit će se sljedeće. Kalijum sulfid disocira u jone kao jak elektrolit:
K 2 S ⇄ 2K + + S 2-
Uz to, slabo disocira:
H 2 O ⇄ H + + OH —
Anion sumpora S2- je anjon slabe hidrosulfidne kiseline, koji slabo disocira. To dovodi do činjenice da S 2-anion počinje vezivati vodikove katione iz vode na sebe, postupno formirajući nisko-disocijacijske grupe:
S 2- + H + + OH — = HS — + OH —
HS - + H + + OH - = H 2 S + OH -
Pošto su H+ kationi iz vode vezani, a OH - anjoni ostaju, reakcija medija postaje alkalna. Dakle, tokom hidrolize soli koje formiraju jaka baza i slaba kiselina, reakcija medija je uvijek alkalna.
■ 119.Upotrebom jonskih jednačina objasniti proces hidrolize natrijum karbonata.
2. Ako uzmete sol koju formiraju slaba baza i jaka kiselina, na primjer Fe(NO 3) 3, onda kada se ona disocira, nastaju ioni:
Fe(NO 3) 3 ⇄ Fe 3+ + 3NO 3 -
Fe3+ katjon je kation slabe baze - gvožđa, koji vrlo slabo disocira. To dovodi do činjenice da Fe 3+ kation počinje da vezuje OH - anione iz vode, formirajući blago disocirajuće grupe:
Fe 3+ + H + + OH - = Fe(OH) 2+ + + H +
i dalje
Fe(OH) 2+ + H + + OH - = Fe(OH) 2 + + H +
Konačno, proces može doći do svoje posljednje faze:
Fe(OH) 2 + + H + + OH - = Fe(OH) 3 + H +
Posljedično, postojat će višak vodonikovih katjona u otopini.
Dakle, tokom hidrolize soli koju formiraju slaba baza i jaka kiselina, reakcija medija je uvijek kisela.
■ 120. Pomoću jonskih jednačina objasni tok hidrolize aluminijum hlorida.
3. Ako se sol formira od jake baze i jake kiseline, tada ni kation ni anion ne vežu vodene ione i reakcija ostaje neutralna. Hidroliza se praktično ne događa.
4. Ako sol formiraju slaba baza i slaba kiselina, tada reakcija medija zavisi od njihovog stepena disocijacije. Ako baza i kiselina imaju skoro istu vrijednost, tada će reakcija medija biti neutralna.
■ 121. Često se može vidjeti kako se tokom reakcije izmjene, umjesto očekivanog taloga soli, taloži metalni precipitat, na primjer, u reakciji između željeznog (III) hlorida FeCl 3 i natrijum karbonata Na 2 CO 3, a ne Fe 2 (CO 3) 3 nastaje, ali Fe( OH) 3 . Objasnite ovaj fenomen.
122. Među dole navedenim solima navedite one koje se hidrolizuju u rastvoru: KNO 3, Cr 2 (SO 4) 3, Al 2 (CO 3) 3, CaCl 2, K 2 SiO 3, Al 2 (SO 3) 3 .
Osobine svojstava kiselih soli
Kisele soli imaju nešto drugačija svojstva. Mogu ući u reakcije sa očuvanjem i uništavanjem kiselog jona. Na primjer, reakcija kisele soli s alkalijom rezultira neutralizacijom kisele soli i uništavanjem kiselinskog jona, na primjer:
NaHSO4 + KOH = KNaSO4 + H2O
dupla so
Na + + HSO 4 - + K + + OH - = K + + Na + + SO 2 4 - + H2O
HSO 4 - + OH - = SO 2 4 - + H2O
Uništavanje kiselog jona može se predstaviti na sljedeći način:
HSO 4 — ⇄ H + + SO 4 2-
H + + SO 2 4 - + OH - = SO 2 4 - + H2O
Kiseli ion se takođe uništava kada reaguje sa kiselinama:
Mg(HCO3)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2Co3
Mg 2+ + 2NSO 3 — + 2N + + 2Sl — = Mg 2+ + 2Sl — + 2N2O + 2SO2
2HCO 3 - + 2H + = 2H2O + 2CO2
HCO 3 - + H + = H2O + CO2
Neutralizacija se može izvesti istom alkalijom koja je formirala sol:
NaHSO4 + NaOH = Na2SO4 + H2O
Na + + HSO 4 - + Na + + OH - = 2Na + + SO 4 2- + H2O
HSO 4 - + OH - = SO 4 2- + H2O
Reakcije sa solima odvijaju se bez uništavanja kiselog jona:
Ca(HCO3)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaHCO3
Ca 2+ + 2NSO 3 — + 2Na + + SO 2 3 — = CaCO3↓+ 2Na + + 2NSO 3 —
Ca 2+ + CO 2 3 - = CaCO3
■ 123. Napišite jednačine za sljedeće reakcije u molekularnom i ionskom obliku:
a) kalijum hidrosulfid +;
b) natrijum hidrogen fosfat + kalijum hidroksid;
c) kalcijum dihidrogen fosfat + natrijum karbonat;
d) barijum bikarbonat + kalijum sulfat;
e) kalcijum hidrosulfit +.
Dobijanje soli
Na osnovu proučavanih svojstava glavnih klasa neorganskih supstanci, može se izvesti 10 metoda za dobijanje soli.
1. Interakcija metala sa nemetalom:
2Na + Cl2 = 2NaCl
Na ovaj način se mogu dobiti samo soli kiselina bez kiseonika. Ovo nije jonska reakcija.
2. Interakcija metala sa kiselinom:
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
Fe + 2H + + SO 2 4 - =Fe 2+ + SO 2 4 - + H2
Fe + 2H + = Fe 2+ + H2
3. Interakcija metala sa soli:
Su + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag↓
Su + 2Ag + + 2NO 3 - = Cu 2+ 2NO 3 - + 2Ag↓
Su + 2Ag + = Cu 2+ + 2Ag
4. Interakcija bazičnog oksida sa kiselinom:
SuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuO + 2H + + SO 2 4 - = Cu 2+ + SO 2 4 - + H2O
SuO + 2N + = Cu 2+ + H2O
5. Interakcija bazičnog oksida sa anhidridom kiseline:
3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2
Reakcija nije jonske prirode.
6. Interakcija kiselog oksida sa bazom:
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
CO2 + Ca 2+ + 2OH - = CaCO3 + H2O
7, Interakcija kiselina sa bazama (neutralizacija):
HNO3 + KOH = KNO3 + H2O
H + + NO 3 — + K + + OH — = K + + NO 3 — + H2O
H + + OH - = H2O
Soli su hemijska jedinjenja u kojima je atom metala vezan za kiseli deo. Razlika između soli i drugih spojeva je u tome što imaju jasno izraženu ionsku vezu. Zbog toga se veza naziva jonskom. Jonsku vezu karakterizira nezasićenost i neusmjerenost. Primeri soli: natrijum hlorid ili kuhinjska so - NaCl, kalcijum sulfat ili gips - CaSO4. U zavisnosti od toga koliko su potpuno zamijenjeni atomi vodika u kiselini ili hidroksid grupe u hidroksidu, razlikuju se srednje, kisele i bazične soli. Sol može sadržavati nekoliko metalnih katjona - to su dvostruke soli.
Srednje soli
Srednje soli su soli u kojima su atomi vodika potpuno zamijenjeni ionima metala. Kuhinjska so i gips su takve soli. Srednje soli pokrivaju veliki broj spojeva koji se često nalaze u prirodi, na primjer, mješavina - ZnS, pirit - FeS2, itd. Ova vrsta soli je najčešća.
Srednje soli se dobijaju reakcijom neutralizacije kada se baza uzme u ekvimolarnim omjerima, na primjer:
H2SO3 + 2 NaOH = Na2SO3 + 2 H2O
Rezultat je srednja sol. Ako uzmete 1 mol natrijevog hidroksida, reakcija će se odvijati na sljedeći način:
H2SO3 + NaOH = NaHSO3 + H2O
Rezultat je kisela sol natrijum hidrosulfita.
Kiselinske soli
Kiselinske soli su soli u kojima nisu svi atomi vodika zamijenjeni metalom. Takve soli su sposobne formirati samo višebazne kiseline - sumpornu, fosfornu, sumpornu i druge. Jednobazne kiseline, kao što su hlorovodonična, azotna i druge, ne daju.
Primjeri soli: natrijum bikarbonat ili soda bikarbona - NaHCO3, natrijum dihidrogen fosfat - NaH2PO4.
Kisele soli se takođe mogu dobiti iz srednjih soli sa kiselinom:
Na2SO3+ H2SO3 = 2NaHSO3
Bazične soli
Bazične soli su soli u kojima nisu sve hidrokso grupe zamijenjene kiselim ostacima. Na primjer, – Al(OH)SO4, hidroksohlorid – Zn(OH)Cl, bakar dihidroksokarbonat ili malahit – Cu2(CO3)(OH)2.
Dvostruke soli
Dvostruke soli su soli u kojima dva metala zamjenjuju atome vodika u kiselom dijelu. Takve soli su moguće za višebazne kiseline. Primeri soli: kalijum natrijum karbonat - NaKCO3, kalijum sulfat - KAl(SO4)2.. Najčešće dvostruke soli u svakodnevnom životu su stipsa, na primer, kalijum alum - KAl(SO4)2 12H2O. Koriste se za prečišćavanje vode, štavljenje kože i za rahljanje tijesta.
Miješane soli
Mješovite soli su soli u kojima je atom metala vezan za dva različita kisela ostatka, na primjer, izbjeljivač - Ca(OCl)Cl.
Video tutorijal 1: Klasifikacija anorganskih soli i njihova nomenklatura
Video tutorijal 2: Metode za dobijanje neorganskih soli. Hemijska svojstva soli
Predavanje: Karakteristične hemijske osobine soli: srednje, kisele, bazne; kompleks (na primjeru spojeva aluminija i cinka)
Karakteristike soli
soli- to su hemijska jedinjenja koja se sastoje od metalnih katjona (ili amonijuma) i kiselih ostataka.
Soli također treba smatrati produktom interakcije kiseline i baze. Kao rezultat ove interakcije može se formirati sljedeće:
bazične soli.
normalno (prosječno),
Normalne soli nastaju kada je količina kiseline i baze dovoljna za potpunu interakciju. npr.:
H 3 PO 4 + 3KON → K 3 PO 4 + 3H 2 O.
Nazivi normalnih soli sastoje se iz dva dijela. Prvo se zove anjon (kiselinski ostatak), a zatim kation. Na primjer: natrijum hlorid - NaCl, gvožđe(III) sulfat - Fe 2 (SO 4) 3, kalijum karbonat - K 2 CO 3, kalijum fosfat - K 3 PO 4 itd.
Kiselinske soli nastaju kada postoji višak kiseline i nedovoljna količina alkalija, jer u ovom slučaju nema dovoljno metalnih katjona da zamijene sve katione vodika prisutne u molekulu kiseline. npr.:
H 3 PO 4 + 2KON = K 2 NPO 4 + 2H 2 O;
H 3 PO 4 + KOH = KH 2 PO 4 + H 2 O.
Uvijek ćete vidjeti vodonik u kiselim ostacima ove vrste soli. Kisele soli su uvijek moguće za višebazne kiseline, ali ne i za jednobazne kiseline.
Imena kiselih soli imaju prefiks hidro- na anjon. Na primer: gvožđe(III) hidrogensulfat - Fe(HSO 4) 3, kalijum hidrogenkarbonat - KHCO 3, kalijum hidrogen fosfat - K 2 HPO 4, itd.
Bazične soli nastaju kada postoji višak baze i nedovoljna količina kiseline, jer u ovom slučaju anjoni kiselih ostataka nisu dovoljni da u potpunosti zamjene hidroksilne grupe prisutne u bazi. npr.:
Cr(OH) 3 + HNO 3 → Cr(OH) 2 NO 3 + H 2 O;
Cr(OH) 3 + 2HNO 3 → CrOH(NO 3) 2 + 2H 2 O.
Dakle, glavne soli u kationima sadrže hidrokso grupe. Bazične soli su moguće za polikiselinske baze, ali ne i za jednokiselinske baze. Neke bazične soli su sposobne da se samostalno razgrađuju, oslobađajući pri tom vodu, formirajući okso soli koje imaju svojstva bazičnih soli. npr.:
Sb(OH) 2 Cl → SbOCl + H 2 O;
Bi(OH) 2 NO 3 → BiONO 3 + H 2 O.
Naziv glavnih soli konstruiran je na sljedeći način: prefiks se dodaje anionu hidrokso-. Na primjer: gvožđe(III) hidroksi sulfat - FeOHSO 4, aluminijum hidroksi sulfat - AlOHSO 4, gvožđe (III) dihidroksi hlorid - Fe(OH) 2 Cl, itd.
Mnoge soli, koje su u čvrstom agregacijskom stanju, su kristalni hidrati: CuSO4.5H2O; Na2CO3.10H2O, itd.
Hemijska svojstva soli
Soli su prilično čvrste kristalne supstance koje imaju jonske veze između kationa i aniona. Svojstva soli određuju se njihovom interakcijom s metalima, kiselinama, bazama i solima.
Tipične reakcije normalnih soli
Dobro reaguju sa metalima. U isto vrijeme, aktivniji metali istiskuju manje aktivne iz otopina svojih soli. npr.:
Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu;
Cu + Ag 2 SO 4 → CuSO 4 + 2Ag.
Sa kiselinama, alkalijama i drugim solima, reakcije se završavaju, pod uslovom da se formira precipitat, gas ili slabo disocijabilna jedinjenja. Na primjer, u reakcijama soli sa kiselinama nastaju tvari kao što je sumporovodik H 2 S - plin; barijum sulfat BaSO 4 – sediment; sirćetna kiselina CH 3 COOH je slab elektrolit, slabo disociran spoj. Evo jednadžbi za ove reakcije:
K 2 S + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + H 2 S;
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 + 2HCl;
CH 3 COONa + HCl → NaCl + CH 3 COOH.
U reakcijama soli sa alkalijama nastaju supstance kao što je nikl (II) hidroksid Ni(OH) 2 - talog; amonijak NH 3 – gas; voda H 2 O je slab elektrolit, slabo disocirano jedinjenje:
NiCl 2 + 2KOH → Ni(OH) 2 + 2KCl;
NH 4 Cl + NaOH → NH 3 +H 2 O +NaCl.
Soli reaguju jedna s drugom ako se formira talog:
Ca(NO 3) 2 + Na 2 CO 3 → 2NaNO 3 + CaCO 3.
Ili u slučaju stabilnije veze:
Ag 2 CrO 4 + Na 2 S → Ag 2 S + Na 2 CrO 4.
U ovoj reakciji crni srebrni sulfid nastaje iz ciglastocrvenog srebrnog hromata, zbog činjenice da je to nerastvorljiviji talog od kromata.
Mnoge normalne soli se raspadaju kada se zagrijavaju i formiraju dva oksida - kiseli i bazični:
CaCO 3 → CaO + CO 2.
Nitrati se razgrađuju na drugačiji način od ostalih normalnih soli. Kada se zagrijavaju, nitrati alkalnih i zemnoalkalnih metala oslobađaju kisik i pretvaraju se u nitrite:
2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2.
Nitrati gotovo svih drugih metala razlažu se do oksida:
2Zn(NO 3) 2 → 2ZnO + 4NO 2 + O 2.
Nitrati nekih teških metala (srebro, živa, itd.) se razlažu kada se zagrijavaju do metala:
2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2.
Poseban položaj zauzima amonijum nitrat, koji se do tačke topljenja (170 o C) delimično raspada prema jednačini:
NH 4 NO 3 → NH 3 + HNO 3 .
Na temperaturama 170 - 230 o C, prema jednačini:
NH 4 NO 3 → N 2 O + 2H 2 O.
Na temperaturama iznad 230 o C - uz eksploziju, prema jednačini:
2NH 4 NO 3 → 2N 2 + O 2 + 4H 2 O.
Amonijum hlorid NH 4 Cl se razgrađuje u amonijak i hlorovodonik:
NH 4 Cl → NH 3 + HCl.
Tipične reakcije kiselih soli
Oni ulaze u sve reakcije u koje ulaze kiseline. Oni reagiraju sa alkalijama na sljedeći način: ako kisela sol i alkalija sadrže isti metal, tada nastaje normalna sol. npr.:
NaH CO3+ N / A OH→ Na 2 CO3+ H 2 O .
NaHCO 3 +Li OH → Li NaCO 3+ H 2 O .
Tipične reakcije main soli
Ove soli prolaze kroz iste reakcije kao i baze. S kiselinama reagiraju na sljedeći način: ako bazna sol i kiselina sadrže isti kiselinski ostatak, tada nastaje normalna sol. npr.:
Cu( OH)Cl+ H Cl → Cu Cl 2 + H 2 O .
Cu( OH)Cl + HBr → Cu Br Cl+ H 2 O .
Kompleksne soli
Kompleksna veza- spoj čija mjesta kristalne rešetke sadrže kompleksne ione.
Razmotrimo složene spojeve aluminijuma - tetrahidroksoaluminate i cink - tetrahidroksoaluminate. Kompleksni ioni su navedeni u uglastim zagradama u formulama ovih supstanci.
Hemijska svojstva natrijum tetrahidroksoaluminata Na i natrijevog tetrahidroksoaluminata Na 2:
1. Kao i sva složena jedinjenja, gore navedene supstance disociraju:
- Na → Na + + - ;
- Na 2 → 2Na + + - .
Imajte na umu da dalja disocijacija kompleksnih jona nije moguća.
2. U reakcijama s viškom jakih kiselina nastaju dvije soli. Razmotrimo reakciju natrijevog tetrahidroksoaluminata s razrijeđenom otopinom klorovodika:
- N / A + 4HCl→ Al Cl 3 + N / A Cl + H2O.
Vidimo stvaranje dve soli: aluminijum hlorida, natrijum hlorida i vode. Slična reakcija će se dogoditi u slučaju natrijum tetrahidroksicinata.
3. Ako jaka kiselina nije dovoljna, recimo umjesto toga 4 HCl Smo uzeli 2 HCl, tada sol formira najaktivniji metal, u ovom slučaju je natrijum aktivniji, što znači da se formira natrijum hlorid, a rezultujući hidroksidi aluminijuma i cinka će se taložiti. Razmotrimo ovaj slučaj koristeći jednadžbu reakcije sa natrijum tetrahidroksicinat:
Na 2 + 2HCl→ 2N / A Cl+ Zn (OH) 2 ↓ +2H2O.